Обделка водосбросного туннеля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 9) 15 Р Е 02 В 9/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ Г. и др, Гидротехидроэлектростанций дат, 1962, с, 186,88, рис. ГО ТУННЕтков пееского ОДОСБРОСН о для уча о тектони ая в виде замкну ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(5 Ц)(57) ОБДЕЛКАЛЯ, преимущественресечения активноразлома, выполнен тых несущих колец, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в створеразлома между двумя смежными кольцами обделки образован сквозной плоский шов, перекрытый эластичным уплотнительным элементом, жестко скрепленным с торцом одного из смежных колец,при этом в проточной части туннелямежду уплотнительным элементом и торцами смежных колец образован паз,а непосредственно у шва в лотке и встенках низового по направлению движения потока кольца образованы уступы, а в сводовой части - выступ.1 10273Изобретение относится к гидротехнике, а именно, к безнапорным водосбросным туннелям на участке пересечения активного тектонического разлома. 5Отличительной особенностью массива горных пород, рассеченных активными тектоническими разломами, является то, что смежные блоки массива, отделенные друг от друга швом разлома, 10перемещаются друг относительно друга. При этом скорость относительногоперемещения может достигать нескольких мм в Год.Воспрепятствовать этим перемещениям какими-либо инженерными мероприятиями не представляется возможным. Поэтому необходимо создать такую обделку водосбросного туннеля,которая приспосабливалась бы к этим 20перемещениям и, в то же время, удовлетворяла бы предъявленным к ней тре.бованиям.Известна обделка туннеля, состоящая в продольном направлении из бетонных колец 11Недостатком этой обделки являетсяее низкая эксплуатационная надежность в случае применения ее на участке тектонического разлома. В связис этим, для поддержания ее в эксплуатационном состоянии необходимо будетнести большие затраты по ремонтуи восстановлению,Известна также обделка водосбросного туннеля, преимущественно дляучастков пересечения активного тектонического разлома, выполненная ввиде замкнутых несущих колец 121.40Недостатком известной обделки является необходимость выполнения впроцессе эксплуатации ремонтно-восстановительных работ на участке. пересечения туннелем тектоническогоразлома.Целью изобретения является повышение надежности в работе.Цель достигается тем, что в створе разлома образован между двумя смежными кольцами обделки сквозной плос 50кий шов, перекрытый эластичным уплотнительным элементом, жестко скрепленным с торцом одного из смежных колец,при этом в проточной части туннелямежду уплотнительным элементом и тор"- 55цами смежных колец образован паз, анепосредственно у шва в лотке и встенках низового по направлению дви 31 2жения потока кольца образованы усту-.пы, а в сводовой части - выступ.На фиг. 1 - изображена обдеокатуннеля на участке пересечения тектонического разлома, продольный разрез;на фиг. 2 - промежуточное относительное положение двух смежных колец обделки; на фиг. 3 - относительное положение двух смежных колец обделки примаксимально поднявшемся низовом максимально опустившемся верховом) кольце;на фиг. 4 - то же, при максимально опустившемся низовом (максимальноподнявшемся верховом) кольце,Обделка включает верховое по на-правлению течения потока кольцо 1 инизовое кольцо 2, отделенные друг отдруга в створе разлома 3 сквознымплоским швом 4, перекрытым эластичными уплотнительными элементами 5, жест-.ко скрепленными с торцом б верховогокольца 1.Уплотнительные элементы могут бытьвыполнены из резины в виде пустотелыхкулачков с анкерующей полосой, заделываемой в торец верхового блока. Уплотнительные элементы могут быть также приклеены или пристреляны строительным пистолетом.Между уплотнительными элементами 5и торцами смежных колец 1 и 2 образован паз(со стороны проточнойчасти туннеля), имеющий форму кольца,размещенного по периметру трубы. Полость шва между уплотнительными элементом 5 и породой 8 заполнена легкосжимаемым материалом 9, например, поролоном.Непосредственно у шва 4 в лоткеи стенах низового кольца 2 образованыуступы 10, а в сводовой части - выступ 11.Размеры элементов обделки: толщинуколец, ширину шва, место положенияуплотнительного элемента, высоту уступов и выступа определяют расчетомили на основании исследований, с учетом размеров туннеля, параметров разлома и интенсивности подвижек блоков породы, скорости воды в туннеле,Обделка работает следующим образом,При пропуске воды по .туннелю научастке шва 4 напротив уступов 10в лотке и стенках происходит отрывпотока от обделки и под струей образуется вакуум, Однако этот вакуум недостигает опасной величины, так какпб пазувоздух из подсводного воз3 10273 душного пространства 12 поступает в подструйную полость 13 и снижает вакуум. При этом исключается возмож- ность кавитационной эрозии бетона обделки. Наличие выступа 11 обеспечивает принудительное нагнетание воздуха в паз 7 и способствует интенсивному аэрированию пристенного слоя потока напротив уступов 10 в лотке и стенках. 1 ОПолость шва 4 в рабочем состоянии не заполнена водой, так как наличие уступа 10 и перепада смежных секций сооружения способствуют образованию вакуума и отсосу воды из полости шва. 15При тектонических подвижках блоков породного массива по разлому 3 величина уступа 10 в лотке уменьшается и через расчетное число лет, равное проектному сроку эксплуатации тунне ля, становится равной нулю, Аналогичная картина происходит с уступами 10 в стенах обделки. Если направление 31 4перемещения блоков породного массива точно не установлено, размеры уступов 10 назначают таким образом, чтобы обеспечить работоспособность сооружения При относительном перемещении колец обделки в Любом, направлении,Наличие в шве 4 уплотнительных элементов 5 и прокладок из поролона 9 исключает воэможность попадания в водосброс частиц материала, заполняющего тектонический разлом 3. Герметичность уплотнения шва обеспечивается также при взаимном перемещении смежных колец относительно друг друга.Таким образом, предлагаемая обделка водосбросного туннеля обеспечивает его высокую работоспособность на участке активного тектонического разлома, что исключает эксплуатационные затраты на ремонтно-восстановительные работы по обделке, и повышает надежность работы..Ш Реда Заказ лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектна 91/34 Тираж 673 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РаушсПодписное ета СССР открытийя наб., д. 4/